Binder线程池的启动流程分析

理论基础

Binder

Binder它是android中的一种进程间通信机制,它主要采用的是CS架构模式。
Binder框架中主要涉及到4个角色Client、Server、Service Manager及Binder驱动,其中Client、Server、Service Manager运行在用户空间,Binder驱动运行在内核空间。

线程池

线程池它是一种用于多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的堆栈大小,以默认的优先级运行,并处于多线程单元中。
简单的说:线程池就是创建一些线程,它们的集合称为线程池。

Binder线程池启动流程

我们知道一个新的app应用程序进程在创建完成之后,它会通过调用RunTimeInit类的静态成员函数zygoteInitNative来进行启动Binder线程池。
Binder线程池启动过程中,主要调用几个关键函数:ZygoteInitNative—>onZygoteInit—>startThreadPool。
下面的源码分析主要是以android5.0版本为例。

ZygoteInitNative源码分析

由于ZygoteInitNative函数是java实现的代码,实践上最终调用的是由C++实现的JNI方法。
以下代码来源于系统的/frameworks/base/core/jni/androidRuntime.cpp文件中

static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    //gCurRuntime是个全局的变量,后面跟上的是另外实现的方法。
    gCurRuntime->onZygoteInit();
}

onZygoteInit源码分析

onZygoteInit函数在需要源码的位置:/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp文件中。


//该函数是个虚函数,并且是一个无返回值和无参数的函数
    virtual void onZygoteInit()
    {
        // Re-enable tracing now that we're no longer in Zygote.
        atrace_set_tracing_enabled(true);
        //获取进程的状态信息
        sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
        //打印日志信息
        ALOGV("App process: starting thread pool.\n");
        //启动线程池
        proc->startThreadPool();
    }

startThreadPool 源码分析

startThreadPool系统实现在\frameworks\native\libs\binder\ProcessState.cpp文件中。
每一个支持Binder进程间通信机制的进程内都有一个唯一的ProcessState对象,当这个ProcessState对象的成员函数StartThreadPool函数被第一次调用的时候,它就会在当前进程中启动一个线程池,并将mThreadPoolStarted这个成员变量设置为true。


//该函数是个无参数,无返回值的函数
void ProcessState::startThreadPool()
{
    AutoMutex _l(mLock);
    //判断线程池是否启动状态,启动的话就将标志信息设置为true属性。
    if (!mThreadPoolStarted) {
        mThreadPoolStarted = true;
        spawnPooledThread(true);
    }
}

总结

Binder在android底层中是一个非常重要的机制,我们在实际的项目调用过程中,我们在app应用程序中只要实现自己的Binder本地对象的时候,跟其他服务一样,只需要将它进行启动起来,并且进行注册到Server Mananger就可以了。至于内部的实现一般是不需要去关心的。

### Binder线程池工作机制深入分析 Binder作为Android系统中的核心通信机制之一,其线程池的设计对于性能优化至关重要。以下是关于Binder线程池工作原理的详细解析: #### 1. Binder线程池的数量限制 Binder线程池的最大线程数通常由系统的配置决定,默认情况下为`MAX_BINDER_THREADS_DEFAULT=128`[^1]。这意味着在一个进程中最多可以创建128个用于处理Binder请求的线程。如果线程池已满而新的Binder请求到达,则可能导致应用无响应(ANR),因为主线程会被阻塞等待可用的Binder线程。 #### 2. Binder线程池的初始化过程 当一个应用程序启动时,会自动创建一个与Binder驱动交互的对象——`ProcessState`[^3]。这个对象负责管理当前进程与Binder驱动之间的连接,并维护一个线程池来处理来自其他进程的消息。具体来说: - `ProcessState`通过调用`open()`方法打开设备文件`/dev/binder`并注册到内核空间。 - 当第一个Binder事务发生时,`IPCThreadState`会被实例化,它代表了一个具体的Binder线程上下文环境。 #### 3. 新增Binder线程的方式 每当接收到一个新的跨进程消息时,如果没有空闲的Binder线程可供分配,那么就会尝试新增加一条新线程加入到池子当中去执行相应的操作直到达到最大容量为止。这种动态扩展能力使得即使面对突发性的高并发场景也能够保持较好的响应速度和服务质量。 #### 4. ANR现象产生的原因及其预防措施 一旦所有的Binder线程都被占用并且还有未完成的任务排队等候处理的话,就可能会触发Application Not Responding (ANR)错误提示给用户端显示出来告知他们目前程序处于停滞状态无法继续正常运行下去了。为了避免这种情况的发生,在设计架构阶段就应该充分考虑到可能存在的瓶颈环节并通过合理规划资源利用率等方式加以规避;另外还可以考虑采用异步编程模型或者多级缓存策略等手段进一步提高整体效率从而减少因等待时间过长而导致崩溃的风险。 ```java // 示例代码展示如何手动设置Binder线程优先级 public class CustomService extends Service { @Override public void onCreate() { super.onCreate(); android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); } } ``` 以上即是对Android平台上Binder机制下有关于它的线程池运作方式的一些基本介绍以及遇到问题时候解决思路方向上的探讨分享给大家参考学习之用!
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